• 제목/요약/키워드: Magnetic-induced energy

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Hadfield강에서의 마르텐사이트 상변태와 결정방위조직과의 관계 연구 (The Martensitic Phase Transformation and Texture Development in Hadfield's Steels)

  • Kim, Taik-Nam
    • 한국재료학회지
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    • 제5권7호
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    • pp.858-868
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    • 1995
  • 다른 탄소함량을 갖는 두 Hadfield 강에서 압연에 따른 결정방위조직(Texture)과 마르텐사이트 상변태를 연구하였다(0.65wt.%, 1.35wt.%) 두 Hadfield 강의 적층결함에너지 차이가 매우 적음에도 불구하고 (약 2mJm$^{-2}$ ) 결정방위조직은 차이를 보였다. 0.65wt.% 탄소 강의 경우, 낮은 변형구간에서는 낮은 적층에너지 금속과 비슷한 결정방위조직을 보였으나 높은 변형에서는 {111}, {110}<001>과 같은 이상 결정방위조직이 나타났고, 이것은 입계 또는 일단의 전단띠에(shear bands) 형성된 $\alpha$ 마르텐사이트의 방해에 의한 것으로 생각된다. 이와는 대조적으로 1.35wt.% Hadfield강은 전변형구간에서 낮은 적층결함에너지를 갖는 금속과 비슷한 결정방위조직을 보이고 있다. 이것은 변형중에 유도된 마르텐사이트의 양이 적게 형성되는 사실에 기인하며, 변형에 따른 $\alpha$ 마르텐사이트 변태는 교류자화율과 금속입자 시험으로 알 수 있다.

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초교환 상호작용 제어를 통해 강유전 BiFeO3-BaTiO3 시스템에서 유도된 상온 강자성 거동 (Room-Temperature Ferromagnetic Behavior in Ferroelectric BiFeO3-BaTiO3 System Through Engineered Superexchange Path)

  • 고누리;조재현;장종문;조욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권5호
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    • pp.386-392
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    • 2021
  • Multiferroics exhibiting the coexistence and a possible coupling of ferromagnetic and ferroelectric order are attracting widespread interest in terms of academic interests and possible applications. However, room-temperature single-phase multiferroics with soft ferromagnetic and displacive ferroelectric properties are still rare owing to the contradiction in the origin of ferromagnetism and ferroelectricity. In this study, we demonstrated that sizable ferromagnetic properties are induced in the ferroelectric bismuth ferrite-barium titanate system simply by introducing Co ions into the A-site. It is noted that all modified compositions exhibit well-saturated magnetic hysteresis loops at room temperature. Especially, 70Bi0.95Co0.05FeO3-30Ba0.95Co0.05TiO3 manifests noticeable ferroelectric and ferromagnetic properties; the spontaneous polarization and the saturation magnetization are 42 µC/cm2 and 3.6 emu/g, respectively. We expect that our methodology will be widely used in the development of perovskite-structured multiferroic oxides.

강유전 세라믹의 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절 실험 (In situ Electric-Field-Dependent X-Ray Diffraction Experiments for Ferroelectric Ceramics)

  • 최진산;김태헌;안창원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권5호
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    • pp.431-438
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    • 2022
  • 기능성 소재연구에서 in situ 분석 기법은 외부 자극 (전기장, 자기장, 빛, 등) 또는 주변 환경 (온도, 습도, 압력, 등)과 같이 주어진 자극에 의해 소재의 물리적 특성이 어떻게 활성화/진화되는지 분석하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절(XRD) 실험은 다양한 강유전체, 압전체, 전왜 재료의 외부 전기장 인가에 따른 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 광범위하게 활용되었다. 본 튜토리얼 논문에서는 일반 실험실 규모의 XRD 장비를 이용하여 전기장 인가에 따른 in situ XRD 분석의 기본 원리/핵심 개념을 간략하게 소개한다. In situ XRD 측정법은 외부 전기장을 인가하여 구동되는 다양한 전기-기계 재료의 구조적 변형을 체계적으로 식별/모니터링하는 데 매우 유용할 것으로 기대한다.

Frequency Dependent Magnetoelectric Responses in [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] Particulate Composites

  • Choi, Moon Hyeok;Noh, Byung Il;Yun, Woosik;Jung, Chaewon;Yang, Su Chul
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권3호
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    • pp.303-307
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    • 2022
  • Magnetoelectric (ME) properties of 3-0 type particulate composites have been investigated with respect to application features for reliable magnetic sensitivity and magnetically-induced output voltage. In order to figure out the magnetoelectric characteristics in the ME composites, frequency dependent ME responses were studied from [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] (NKNLS)/Co1-xZnxFe2O4 (CZFO, x=0, 0.1, and 0.2). As a result, the maximal αME of 23.15 mV/cm·Oe was achieved from the NKNLS-CZFO (xZn = 0.1) composites at resonance frequency of 315 kHz and Hdc = 0 Oe. From the frequency dependent ME responses, it is clearly described that the self-biased ME composites can be used for applications as both magnetic sensors and energy harvesters, respectively.

블레이드리스 풍력발전기의 토폴로지에 관한 비교·분석 (Comparison and Analysis for the Topology of Bladeless Wind Power Generator)

  • 민준혁;정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.147-154
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    • 2024
  • 본 연구는 기존 풍력 터빈의 한계와 문제점을 극복하기 위해 블레이드리스 풍력 발전을 위한 선형 발전기의 모델링 및 해석에 중점을 두고 있다. 블레이드리스 풍력 발전 시스템은 블레이드 풍력 발전 터빈에 비해 설치 및 유지관리에 필요한 토지 요구량이 낮다는 장점이 있다. 그러나 블레이드리스 풍력 발전을 위한 발전기에 관한 종합적인 연구는 아직까지 부족한 실정이다. 특히, 발전기의 토플로지에 관한 질문의 답변이 만족스럽지 않다. 연구의 목표는 원통형 블레이드리스 풍력발전기의 수평 및 수직 구조에 대해 비교 분석하는 것이다. 제안된 토플로지는 자기력을 이용해 2차원 등가 자기회로 네트워크 방식으로 해석한 후 유한요소법으로 비교 평가하였다. 최종적으로, 본 연구의 결과는 풍력 발전 시스템을 위한 새로운 발전기 구조에 대한 상세한 정보와 블레이드리스 풍력 발전 특성에 대한 통찰을 제공할 것이다.

Switching and sensing molecular spins by chemical reactions on metal surfaces

  • Kahng, Se-Jong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.63.2-63.2
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    • 2015
  • Controlling and sensing spin states of magnetic molecules such as metallo-porphyrins at the single molecule level is essential for spintronic molecular device applications. Axial coordinations of diatomic molecules to metallo-porphyrins also play key roles in dynamic processes of biological functions such as blood pressure control and immune response. However, probing such reactions at the single molecule level to understand their physical mechanisms has been rarely performed. Here we present on our single molecule association and dissociation experiments between diatomic and metallo-porphyrin molecules on Au(111) describing its adsorption structures, spin states, and dissociation mechanisms. We observed bright ring shapes in NO adsorbed metallo-porphyrin compelxes and explained them by considering tilted binding and precession motion of NO. Before NO exposure, Co-porphryin showed a clear zero-bias peak in scanning tunneling spectroscopy, a signature of Kondo effect in STS, whereas after NO exposures it formed a molecular complex, NO-Co-porphyrin, that did not show any zero-bias feature implying that the Kondo effect was switched off by binding of NO. Under tunneling junctions of scanning tunneling microscope, both positive and negative energy pulses. From the observed power law relations between dissociation rate and tunneling current, we argue that the dissociations were inelastically induced with molecular orbital resonances. Our study shows that single molecule association and dissociation can be used to probe spin states and reaction mechanisms in a variety of axial coordination between small molecules and metallo-porphyrins.

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Fundamental Aspects of the Unbalance Condition for the Forces involved in Rail Gun Recoil

  • Banerjee, Arindam;Radcliffe, P.J.
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권3호
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    • pp.317-324
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    • 2014
  • The forces involved in the firing of the electromagnetic rail gun may be analyzed from Amperian, Maxwellian and Einsteinian approaches. This paper discusses these different paradigms with regard to rail gun performance modeling relating to the generation and balance of the forces caused by the currents and their induced magnetic fields. Recent experimental work on model rail guns, where the armature is held static, shows very little recoil upon the rails, thereby indicating a possible violation of Newton's Third Law of Motion. Dynamic testing to show this violation, as suggested by the authors in an earlier paper, has inherent technical difficulties. A purpose-built finite element C/C++ simulator that models that suspended rail gun firing action shows a net force acting upon the entire rail gun system. A new effect in physics, universal in scope, is thus indicated: a current circulating in an asymmetric and rigid circuit causes a net force to act upon the circuit for the duration of the current. This conclusion following from computer simulation based upon Maxwellian electrodynamics as opposed to the more modern relativistic quantum electrodynamics needs to be supported by unambiguous experimental validation.

900kW급 영구자석형 동기발전기 3차원 설계 및 코깅 토크 분석 (3D Design and Analysis of Cogging Torque in 900kW Permanent Magnet Synchronous Generator)

  • 이상우;김태훈;김동언;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.443-443
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    • 2009
  • Cogging Torque is induced by the magnetic attraction between the rotor mounted permanent magnet(PM) and the stator teeth. This torque is an unwanted effect causing shaft vibration, noises, metal fatigues and increased stator length. A variety of techniques exist to reduce the cogging torque of PM generator. Even though the cogging torque can be vanished by skewing the stator slots by one slot pitch or rotor magnets, manufacturing cost becomes high due to the complicated structure and increased material costs. This paper introduces a new cogging torque reduction technique for PM generators that adjusts the azimuthal positions of the magnets along the circumference. A 900 kW class PMSG model is simulated using a three dimensional finite element method and the resulting cogging torques is analyzed using the Maxwell tensor stress tensor. Using the 3D simulation, the end contribution of the cogging torque is accurately calculated.

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유한요소법과 운동방정식의 결합에 의한 운동체의 특성 해석 (Analysis of Moving Body Characteristics by Coupling Finite Element Method and Motion Equation)

  • 김영선;이준호;이기식;이복용
    • 한국자기학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.281-286
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    • 1996
  • 전기 기계의 운동 특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전자장방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 자장내에서 두 개의 스프링에 의해 진동 운동을 하는 도체를 해석함에 있어 순차적인 결합방법을 채책하였다. 한 시점에서 속도가 주어지면 전자장해석 및 유도전류 계산은 유한요소법을 이용하였고, 그때마다 전자력을 게산하였다. 또한 전자장방정식이 풀린다음 4차 runge-kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동방정식과 결합하였다. 위의 과정을 순차적으로 계속 반복함으로써 시간에 대한 위치, 속도, 유도전류 및 전자력을 알아내어 운동체의 운동특성을 알아보았다. 계산된 결과는 에너지보존 법칙에 적용하여 제안한 순차적인 결합방법의 유용성을 검증하였다.

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Comparison of carbon nanotube growth mode on various substrate

  • I.K. Song;Y.S. Cho;Park, K.S.;Kim, D.J.
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.44-44
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    • 2003
  • Growth mechanism of carbon nanotubes(CNTs) synthesized by chemical vapor deposition is abided by two growth modes. These growth modes are classified by the position of activated catalytic metal particle in the CNTs. Growth mode can be also affected by interaction between substrate and catalytic metal and induced energy such as thermal and plasma. We studied the reaction of catalytic metal to the substrate and growth mode of CNTs. Various substrates such as Si(100), graphite plate, coming glass, sapphire and AAO membrane are used to study the relation between catalytic metal and substrate in the synthesis of CNTs. For catalytic metal, thin film was deposited on various substrate via sputtering technique with a thickness of ∼20nm and magnetic fluids with none-sized particles were dispersed on AAO membrane. After laying process on AAO membrane, it was dried at 80$^{\circ}C$ for 8 hour. Synthesizing of CNTs was carried out at 900$^{\circ}C$ in NH3/C2H2 mixture gases flow for 10minutes.

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